高中生物选择性必修二知识点总结

高中生物选择性必修二知识点总结生命的起源和存在都离不开自然环境。在高中生物的必修二中，我们学习了种群的定义和特征。种群是同种生物在同一地点的一群个体，是生物进化和繁殖的基本单位。种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成以及性别比例等，而空间特征则包括均匀分布、随机分布和集群分布。种群密度是种群最基本的数量特征，定义为单位面积或单位体积中的个体数。不同物种的种群密度在同样环境条件下会有很大的差别，同一物种的种群密度也不是固定不变的。我们可以通过样方法、标志重捕法、黑光灯诱捕法和显微计数等方法来调查种群密度，其中样方法最常用。样方法适用于静止不动或活动能力很弱的生物种群，如蚯蚓。我们可以采用随机取样或等距取样法，在样方面积不能太小的情况下，计算样方内部的个体和相邻两边及其夹角上的个体，以所有样方种群密度的平均值作为该种群种群密度的估计值。当然，样方数量也不能太少，否则误差会很大。出生率和死亡率、迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。出生率和死亡率是指种群中单位数量的个体在单位时间内出生或死亡的个体数，而迁入率和迁出率是指在单位时间内迁入（或迁出）的个体数目占该种群个体总数的比率。我们还学习了年龄组成的概念，它可以帮助我们预测种群密度和种群数量的变化趋势。根据年龄组成的不同类型，我们可以分为增长型和稳定型。增长型的种群中幼年个体多，老年个体少，种群密度会越来越大；而稳定型则各年龄期的个体数目比例适中，种群密度会在一段时间内保持稳定。。②影响因素：环境资源、竞争、捕食等。（5）数学模型：Nt=K/（1+e^(-rt+c)）其中，r为增长率，c为常数，e为自然对数的底数。（6）实例：大多数野生动物种群的数量增长都呈现出S型曲线。．．．．．．14.提示：S型曲线的增长速率在种群数量接近K值时趋近于0，但种群数量不会突然停止增长，而是趋于缓慢增长，直至接近K值。同一种群的K值会受到环境的影响而发生变化。在环境未遭受破坏的情况下，K值会在平均值附近波动；但当环境遭到破坏时，K值会下降；而当生物生存环境得到改善时，K值会上升。应用方面，当种群数量大于K/2时，可以适量捕捞、砍伐等手段合理利用。利用后，一般将种群数量控制在K/2，因为此时种群的增长速度最大，可提供的资源数量也最多，而且不会影响资源的再生。研究种群数量变化的意义在于合理利用和保护野生生物资源，防治有害动物，以及拯救和恢复濒危动物。为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，可以使用液体培养基培养酵母菌，并通过抽样检测的方法——显微计数（血球计数板）计算酵母菌数量。在理想的无限环境中，酵母菌种群呈J型增长，在有限的环境中，酵母菌种群呈S型增长。实验中需要注意的是，每天取样计数酵母菌的数量，不能直接从静置的培养瓶中取样，而是需要摇匀后再取样。同时，实验记录时应注意取样时间，以便进行正确的数据分析和结论得出。4.对于在小方格界线上压着的酵母菌，应该计算相邻两边和夹角上的酵母菌数量。5.在实验结束后，不要用试管刷蘸洗涤剂擦拭血球计数板，正确的方法是浸泡和冲洗。6.实验记录表应该包括装片时间和每个时间点的计数结果，最后求出平均值。7.每个大方格的边长为1mm，盖上盖玻片后，计数室的容积为0.1mm。8.在计数时，通常数5个中方格的总菌数，然后求得每个中方格的平均值，再乘上16或25，就得出一个大方格中的总菌数，然后再换算成1mL菌液中的总菌数。16.进行酵母菌计数的方法是使用抽样检测，先将盖玻片放在计数室上，吸取培养液滴在盖玻片边缘，让其自行渗入，然后计数一个小方格内的酵母菌数量，以此估算试管中的酵母菌总数。17.在从试管中吸出培养液进行计数之前，建议轻轻振荡试管几次，以使酵母菌分布均匀。18.群落的定义是同一时间聚集在一定区域中的各种生物种群的集合，包括动物、植物和微生物。19.群落水平上研究的问题包括物种组成、种间关系、空间结构和群落演替等。种群是一个系统，研究种群数量动态，包括出生率、死亡率、年龄组成和性别比例等。与此不同的是，群落是更高层次的系统，研究的是群落的丰富度、优势种、群落结构、演替和范围等问题。20.物种组成是群落的重要特征，也是决定群落性质的关键因素。21.丰富度指群落中物种数量的多少，通常用“优势”、“常见”、“稀少”等词来区分不同的丰富度。丰富度有随着纬度和海拔的增加而逐渐降低的趋势，也随着水深的增加而降低。22.土壤中小动物类群丰富度的研究可以使用取样器进行采集和调查。常用的方法包括使用诱虫器和吸虫器来分离采集小动物，并利用土壤动物的特性将其从土样中采集出来。采集到的小动物可以放入酒精溶液或试管中，并通过放大镜和实体镜进行观察和分类。丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法，用于不同种群数量的群落。23.种间关系包括互利共生、寄生、竞争和捕食等关系。互利共生是两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利的关系。寄生是一种生物寄居在另一种生物体内或体表，从中吸取营养物质来维持生命。竞争是两种生物由于争夺资源、空间等而发生斗争的现象，结果可能导致一方处于劣势或灭亡。捕食是一种生物以另一种生物为食。24.空间结构指群落中各个生物种群占据不同的空间，形成一定的空间结构。包括垂直结构和水平结构等方面。森林植物的垂直分层现象主要由光照决定，而高山植物的垂直分层现象主要由温度决定。森林动物也有垂直分层现象，主要与栖息空间和食物等条件有关。生命的存在始于自然，也依赖于自然。在水平方向上，不同地段的地形、土壤湿度和盐碱度、光照强度、生物自身生长特点以及人和动物的影响等因素，导致不同的种群分布和密度的差异。这种分布的意义在于，能够使群落中的资源得到充分合理的利用。演替是一个群落被另一个群落代替的过程，随着时间的推移而发生。演替的实质是优势物种取代其他物种，而不是一种生物被完全取代。演替有初生演替和次生演替两种类型。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖或被彻底消灭植被的地方发生的演替，例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替，例如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。群落演替的根本原因是群落内部因素的变化，而人类活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。群落演替的结果是总生产量增加，群落的有机物总量增加，生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂，稳定性越来越高。生态系统类型众多，一般可分为自然生态系统和人工生态系统两大类。自然生态系统又可分为水域生态系统和陆地生态系统。人工生态系统又可分为农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统。湿地包括沼泽地、泥炭低地、河流、湖泊、红树林、沿海滩涂等，甚至包括在低潮时水深不超过6米的浅海水域。生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网。生态系统的组成成分包括生物群落、生物种群、生物个体、非生物因素等。食物链描述了不同生物之间的食物关系，而食物网则更加复杂，描述了多个食物链之间的相互作用。生产者通过光合作用将太阳能转化为有机物，消费者通过摄取其他生物的有机物获取能量，能量沿着食物链（网）逐级传递。40.能量的转化：能量在生物体内通过代谢过程进行转化，其中部分能量被转化为热能散失，部分能量被用于生物体的生长、运动、繁殖等活动。41.能量的散失：能量在生态系统中不断地被散失，主要表现为热能的散失和有机物的分解。42.物质循环：生态系统中物质的循环主要包括碳循环、氮循环、水循环等过程，这些过程通过生产者、消费者和分解者之间的相互作用实现。43.信息传递：生态系统中的生物之间通过信息的传递实现相互作用和调节，其中最为重要的是生物间的信号传递，如化学信号、声音信号、视觉信号等。几乎所有生态系统都依赖太阳提供能量。每天，太阳输送到地球的能量大约为1×1019kJ，但大部分被地球表面的大气层吸收、散射和反射，只有约1%的可见光被生产者通过光合作用转化为化学能固定在有机物中。这就是太阳能输入生态系统的第一营养级。根据热力学第二定律，封闭系统中无序性会随时间增加。生命系统是开放系统，可以通过获取能量来维持有序性。能量通过呼吸作用以热能散失，从而被各级生物散失。能量流动具有单向性和逐级递减性。这是因为各级营养级之间的捕食关系不可逆转，同时呼吸作用散失的热能无法再被循环利用。此外，各营养级的生物消耗了相当大的一部分能量，只有少数能量被分解者利用，而总有一部分能量未被下一个营养级利用。一般来说，只有10%—20%的能量能够流到下一个营养级。能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%—20%。能量金字塔显示，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多。生态系统中的能量流动一般不超过4—5个营养级。生态系统需要不断地获取来自系统外的能量补充，以维持其正常功能。如果一个生态系统在一段时间内没有能量输入，就会崩溃。研究生态系统能量流动的意义在于实现对能量的多级利用，从而提高能量利用率。例如，沼气池和“桑基鱼塘”都体现了这个原理。此外，调整生态系统中的能量流动关系，使能量高效地流向对人类最有益的部分也是重要的。生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的基本原理。在生态系统中，能量流动和物质循环主要通过食物链来完成。遵循这一原理，可以合理设计食物链，使生态系统中的物质和能量被分层次多级利用，从而提高能量转化效率，减少环境污染。生态系统依靠太阳不断提供能量，而物质则来自地球。组成生物体的元素，如碳、氢、氧、氮、磷、硫等，不断在生物群落和无机环境之间循环，这就是生态系统的物质循环。生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈，其中的物质循环具有全球性，也被称为生物地球化学循环。碳循环是生态系统中重要的循环之一。碳在无机环境中以CO2或碳酸盐的形式存在，在生物群落中则以有机物的形式存在。碳在生物群落和无机环境之间循环的形式是CO2，而光合作用、呼吸作用、分解作用、化能合成作用等生理过程是碳循环中重要的环节。CO2的产生途径包括化石燃料的燃烧、生产者和消费者的呼吸作用以及分解者的分解作用。能量流动和物质循环在生态系统中密不可分。能量流动以有机物为载体，而物质循环主要是无机物。能量的固定、储存、转移和释放都离不开物种的合成和分解等过程，而物质则作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动。能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。生物的富集作用指的是营养级越高，富集物的浓度越高。一些污染物，如重金属、化学农药等，通过食物链中生物体内大量积累，形成生物的富集作用。这些富集物的特点是化学性质稳定而不易被分解，在生物体内积累而不易排出。水体富营养化是指湖泊、河流、水库等水体中氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。由于水体中氮磷营养物质的富集，藻类及其他浮游生物迅速繁殖，导致水体溶解氧含量下降，造成藻类、浮游生物、植物、水生物和鱼类衰亡甚至绝迹的污染现象。在自然生态系统中，植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率，与通过生物的呼吸作用和分解作用而把碳释放到大气中的速率大致相同。落叶在土壤中被分解的时间因各地气候与环境等因素不同而有所差异。57.实验表明，落叶不仅在土壤微生物的作用下腐烂，还受到土壤理化性质的影响。为了排除微生物的作用，可以用灭菌的方法处理土壤。58.生态系统中的信息可以分为物理信息、化学信息和行为信息三种。物理信息来源于无机环境或生物，包括光、声、温度、湿度、磁力等。化学信息是生物在生命活动中产生的一些化学物质，如植物的生物碱、有机酸和动物的性外激素等。行为信息是动物的特殊行为，能够传递某种信息。59.信息传递在生态系统中起到重要作用。对于个体而言，生命活动的正常进行需要信息的支持；对于种群而言，生物的繁衍也需要信息的传递；对于群落和生态系统而言，信息能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。60.在农业生产中，信息传递有两个应用方面：一是提高农畜产品的产量，二是对有害动物进行控制。61.物理信息是指在生态系统中通过物理过程传递的信息，来源可以是无机环境或生物，包括光、声、温度、湿度、磁力等。62.化学信息是生物在生命活动中产生的一些化学物质，如植物的生物碱、有机酸和动物的性外激素等。63.行为信息是指动物的特殊行为能够传递某种信息，如雄鸟求偶炫耀、蜜蜂跳舞、孔雀开屏等。64.信息在生态系统中起到重要作用，能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。例如，草原上的“绿色”为食草动物提供了可以采食的信息，狼能够依据兔留下的气味去猎捕后者，兔也能够依据狼的气味或行为特征躲避猎捕。65.利用模拟的动物信息吸引大量的传粉动物，可以提高果树的传粉效率和结实率。目前，控制动物危害的技术主要包括化学防治、生物防治和机械防治。虽然这些方法各有优点，但人们越来越倾向于使用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治中，有些方法利用信息传递作用。例如，利用音响设备发出结群信号吸引鸟类，使其结群捕食害虫；利用昆虫信息素诱捕或警示有害动物，降低害虫的种群密度。人们还可以利用特殊的化学物质扰乱某些动物的雌雄交配，使有害动物种群的繁殖力下降，从而减少对农作物的破坏。能量流动、物质循环和信息传递是生态系统中的重要过程。能量流动是单向流动的，逐级递减，范围在生态系统各营养级之间。物质循环是全球性的循环流动，往往是双向的，反复出现，范围在生物圈内部。信息传递是生物之间、生物与环境之间的联系，同时进行，相互依存，不可分割，形成一个统一的整体。生态系统的稳定性指的是其保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力；恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏以后恢复到原状的能力。生态系统具有自我调节能力，其大小与生态系统的成分、营养结构的复杂程度有关。一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，恢复力稳定性就越低。负反馈调节在生态系统中普遍存在，是生态系统自我调节能力的基础，表现在同种生物、不同种生物、生物与环境之间，但自我调节能力是有一定的限度的。当河流受到轻微的污染时，能通过物理沉降、化学分解和微生物的分解，很快消除污染，河流中的生物种类和数量不会受到明显的影响。为提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统的干扰程度，对生态系统的利用应该适度，不应该超过生态系统的自我调节能力；另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应该实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。在设计人工微生态系统（生态缸）时，要考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例。虽然人工生态系统的稳定性是有条件的，但可以封上生态缸盖，将生态缸放置于室内通风、光线良好的地方，避免阳光直接照射，以保证其正常运转。生态缸必须是封闭的，以防止外界生物或非生物因素的干扰。在生态缸中投放的生物必须具有很强的生活力，能够进行物质循环和能量流动，并在一定时期内保持稳定，成分齐全（具有生产者、消费者、分解者）。生态缸的材料必须透明，为光合作用提供光能，同时便于观察。生态缸宜小不宜大，缸中的水量应占其容积的4/5，方便操作。缸内应储备一定量的空气，留出一定的空间。生态缸的采光应使用较强的散射光，为生产者提供充足的能量来源，并防止水温过高导致水生植物死亡。选择生命力强的生物，不宜放置过多的动物，个体减少对O2的消耗，防止生产量＜消耗量，使生产者不宜太大，食物链不宜太长，同化的能量可以维持生态缸更长时间。生态缸应放置于室内通风的地方，便于散热。观察指标包括其中动植物的生存状况和存活时间的长短、水质变化、基质变化等。恢复生态学的目标是重建某一区域历史上曾有的植物和动物群落，使这一区域生态系统的结构与功能恢复到（或接近）受干扰前的原状。恢复生态学主要利用生物群落演替理论，特别强调生态系统的自我调节能力与生物的适应性，充分依靠生态系统自身的能力，并辅以有效的人为手段（物质、能量的投入），从而尽快使生态系统从受损的退化状态恢复到正常